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Ventilation

Das Atemzugvolumen wird den Erfordernissen angepasst und beträgt bei Ruheatmung beim Erwachsenen etwa 0,5 l. Die sog. Vitalkapazität (maximales Exspirationsvolumen nach tiefster Inspiration) ist ein diagnostisches Maß für die Ausdehnungsfähigkeit von Lunge und Thorax. Diese Größe hängt von Alter, Geschlecht, Körpergröße, Körperposition und Trainingszustand ab. Die funktionelle Residualkapazität (Lungenvolumen nach normaler Exspiration) dient dem Ausgleich der inspiratorischen und exspiratorischen Atemgasfraktionen im Alveolarraum. Die Atemvolumina lassen sich im geschlossenen System mit einem Spirometer bestimmen. Die Registrierung der Atemvolumina über längere Zeit erfolgt im offenen spirometrischen System. Dabei wird mit einem Pneumotachographen die Atemstromstärke fortlaufend gemessen und daraus das Spirogramm durch Integration ermittelt (Atemstromstärke über die Zeit integriert ist das Volumen). Die funktionelle Residualkapazität kann entweder im indirekten Verfahren mit der Heliumeinwaschmethode bzw. der Stickstoffauswaschmethode oder mit dem Körperplethysmographen gemessen werden.

Der anatomische Totraum umfasst die leitenden Atemwege; sein Volumen beträgt beim Erwachsenen etwa 150 ml. Die Messung des Totraumvolumens (VD) beruht auf einer Massenbilanz, deren Ergebnis (die Bohr-Formel) eine VD-Bestimmung aus Exspirationsvolumen, VE sowie alveolären und exspiratorischen CO2-Fraktionen ermöglicht.

Dem funktionellen Totraum werden außer dem Atemwegsvolumen auch noch diejenigen Alveolarräume zugerechnet, die zwar belüftet, aber nicht durchblutet sind. Beim Vorliegen von Lungenfunktionsstörungen kann der funktionelle Totraum erheblich größer sein als der anatomische Totraum.

Das Atemzeitvolumen, das Produkt aus Atemzugvolumen und Atmungsfrequenz, beträgt beim Erwachsenen in Ruhe etwa 7 l/min und kann bei körperlicher Belastung bis auf 120 l/min ansteigen. Diese Größe setzt sich aus 2 Anteilen zusammen, der alveolären Ventilatian und der Totraumventilation. Bei Ruheatmung (Atmungsfrequenz: 14/min) entfallen auf die funktionsbestimmende alveoläre Ventilation 5 l/min und auf die Totraumventilation 2 l/min. Bei gegebenem Atemzeitvolumen führt eine vertiefte Atmung (nicht jedoch eine Frequenzsteigerung) zu einer besseren Belüftung der Alveolen.

Bei einem plötzlichen Atemstillstand ist die Atemspende eine lebensrettende Sofortmaßnahme. Sie kann als Mund-zu-Nase-Beatmung oder als Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt werden. Zur Wiederbelebung der Atmung kann auch eine Atemmaske mit angeschlossenem Beutel, der manuell ausgepreßt wird, Verwendung finden. Bei den heute üblichen Gasnarkoseverfahren erfolgt die maschinelle Beatmung über einen Trachealtubus. Im Falle einer längerdauernden Atmungslähmung kann die Ventilation mit Hilfe eines Tankrespirators aufrechterhalten werden.

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